Группа ученых Техасского университета продемонстрировала один из наиболее важных компонентов, который сможет положить начало бурному развитию гибкой электроники: радиомодуль из графена, работающий достаточно быстро для того, чтобы передавать, принимать и обрабатывать сигналы связи.
На роль материала для изготовления гибких электронных схем множество претендентов, однако все они имеют проблемы. Одни материалы не позволяют изготовить достаточно быстрые схемы, другие позволяют это сделать, но стоимость таких компонентов получается слишком высокой для массового производства. По словам Дежи Акинванде, инженера по электротехнике и вычислительной технике Техасского университета в Остине, ученые смогли найти выход из ситуации, использовав графеновые транзисторы. "Я думаю, что сейчас мы вполне можем говорить о гибких смартфонах, планшетах и других устройствах связи", — заявил он.
Графен представляет собой двумерную решетку, образованную слоем атомов углерода толщиной в один атом. Этот материал обладает выдающимися механическими и электрическими свойствами, благодаря чему многие считают его весьма перспективным для микроэлектронной промышленности. Ученые смогли разместить детали радиомодуля на гибкой подложке из полимера и заставить их переключаться миллиарды раз в секунду — с частотой 2,4 ГГц для технологии Bluetooth и 1 ГГц для сотовой связи. При этом максимальная достигнутая частота составила 25 ГГц.
Основной целью команды Акинванде было добиться как можно более низкой стоимости производства. Сделать это удалось за счет определенной последовательности в процессе изготовления. Сначала ученые формировали необходимые структуры — электроды и затворы транзисторов — на пластиковой подложке, параллельно изготавливая большие листы графена на металле. Затем графен переносился на пластиковую подложку. На последнем этапе комбинированная структура закрывалась водонепроницаемым слоем. Акинванде объяснил, что экономичность этого метода заключается в отсутствии необходимости обрабатывать сам графен.
В настоящее время группа разрабатывает 3D-принтер, который позволит печатать гибкие схемы на основе графена. По словам главы проекта, к массовому производству таких компонентов можно будет приступить примерно через 5-10 лет.
